WEBINAIRE Panorama des innovations pour un avenir alimenté par les énergies renouvelables - Mardi, 16 Novembre 2021 15:00 - 16:00 CEST - IRENA
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WEBINAIRE
Panorama des innovations pour un avenir
alimenté par les énergies renouvelables
Modérateur:
Simon Benmarraze, Analyste, IRENA Centre d’Innovation et de Technologie
Mardi, 16 Novembre 2021 • 15:00 – 16:00 CEST
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MODÉRATEUR INTRODUCTION
Simon Benmarraze, Dolf Gielen
Philippe Henry
Analyste, Centre Directeur du Centre
Vice-Président de
d’Innovation et de d’Innovation et de
Walloniae et
Technologie, IRENA Technologie, IRENA
Ministre Belge
PRÉSENTATEURS
Elena Ocenic Frédéric Lefèvre Jérôme Deghilage
Chargée de Chef du service Business
programme, Centre Expertise marché Development
d’Innovation et de chez, Manager,
Technologie, IRENA ORES Rutten NES
1. Introduction
AGENDA • Philippe Henry, Wallonie, Belgique (5’)
Panorama des innovations • Dolf Gielen, IRENA (5’)
pour un avenir alimenté par 2. Aperçu du panorama de 30 innovations,
les énergies renouvelables Elena Ocenic, IRENA (10’)
3. Innovation DaNI, Jérôme Deghilage, Rutten
NES (10’)
4. Projet SOCCER Frédéric Lefevre, ORES (10’)
5. Table ronde (20’)
Introduction 1 Philippe Henry, Wallonie, Belgique
Introduction 1 Dolf Gielen, IRENA
Aperçu du panorama des 30
2 innovations pour un avenir alimenté
par les énergies renouvelables
Elena Ocenic, IRENANouvelle capacite de production électrique rajoutée par an
11Réduction des émissions de carbone dans le cadre du Scénario à 1,5°C (%)
Légende:
BECSC = bioénergie avec captage et stockage du carbone
CSC = captage et stockage du carbone
CUC = captage et utilisation du carbone
12Schéma du projet « Panorama des innovations »
13D’une chaine traditionnelle de valeur du secteur de électricité d’aujourd'hui…
14…vers un nouveau paradigme grâce a l’innovation !
15Le panorama des 30 innovations
16L’innovation systémique pour la transformation du secteur de l’électricité
17Example de solution innovante – gestion de la demande
18Bénéfices et couts de la gestion de la demande
19Application de l’approche systémique
20DaNI, Stockage d’énergie renouvelable
3 pour les communautés isolées
Jérôme Deghilage, Rutten NESIntroduction
La société RUTTEN New Energy System (NES) est une
société belge basée à Herstal, en Région wallonne.
Elle a été fondée en 2013 par les ingénieurs Léon et
Jean RUTTEN, administrateurs délégués de la société
RUTTEN Électromécanique, dont l’expertise en
matière de turbines est reconnue dans le monde
entier.
Depuis plus de 35 ans, RUTTEN Électromécanique
base son développement sur l’innovation et la
recherche de solutions simples, notamment, dans le
secteur des énergies renouvelables, en Belgique et
dans le monde. La société détient 35 brevets et a
commercialisé de nombreux produits et solutions
Le siège social de Rutten NES à Herstal, Région wallonne, Belgique.
innovants.
Dernièrement, RUTTEN NES a développé un système
de stockage d’énergie totalement innovant,
écologique et durable.
22Une histoire de turbines, basée sur l’innovation
• Turbines de grenaillage à haut
rendement et ultra résistantes ;
• Hydroliennes (Afrique) ;
• Turbines basse chute et centrales
hydroélectriques flottantes sans
génie civil (La société installe et
exploite des centrales
hydroélectriques sur la Haute-
Meuse en Belgique. À terme, 9
centrales seront installées entre
Namur et Hastière, produisant près
de 62 millions de kWh/an) ;
• Cogénération sans turbine vapeur ;
• Stockage d’énergie révolutionnaire.Contexte
• Le recours de plus en plus important aux énergies renouvelables et l’augmentation croissante de leur taux de
pénétration dans nos réseaux a mis en évidence le besoin de gérer au mieux l’intermittence de certaines
ressources renouvelables ;
• Outre la consommation flexible, le lissage de production ou l'interconnexion des générateurs, le stockage de
l'énergie est devenu nécessaire afin valoriser avec efficacité des sources comme le solaire ou l’éolien ;
• Parmi les multiples solutions de stockage, le transfert d’énergie par pompage-turbinage reste la technologie
la plus répandue et la plus éprouvée. Elle permet de stocker de grandes quantités d'énergie potentielle par
l'intermédiaire de l’eau mais reste dépendante de la topographie et ne peut donc être implémentée
n’importe où ;
• Le système de stockage développé par Rutten NES s’inspire de cette technique mais la miniaturise et la rend
géographiquement indépendante ;
• Bien qu’à terme, elle jouera un rôle dans la stabilisation des réseaux, la technologie RUTTEN a d’abord été
développée en vue d’apporter une solution de stockage durable et efficace pour les applications en sites
isolés.Produit : Le DaNi – Electricity Day and Night
• Le DaNi (Day and Night) est un système de stockage
innovant, écologique et durable, utilisant une
technologie différente de celle des batteries et ayant
été breveté internationalement ;
• L’énergie est stockée sous forme d’air comprimé par
de l'eau mise sous pression et ensuite restituée par le
biais d’une turbine hydroélectrique à rendement
constant ;
• L’ensemble est conteneurisé et modulable. En
fonction des besoins, un nombre déterminé de
conteneurs peuvent être regroupés en vue d’atteindre
la puissance et la capacité de stockage requises ;Les avantages du DaNi - Performances
• Solution de stockage décentralisée, modulable et géographiquement indépendante, facilement
transportable, montable et démontable ;
• Énergie stockée utilisable à 100 % sans profondeur de décharge limite ou recommandée ;
• Pas d’autodécharge ou de dégradation de la capacité au fil du temps (Nombre de cycles illimité) ;
• Fiable et durable Pompes et turbines sont des composants dont la fiabilité et la durabilité ont été
démontrées dans de nombreux secteurs de l’industrie et dont durée de vie est comparable à celle des
stations de transfert d’énergie par pompage (STEP), à savoir plusieurs décennies.
• Maintenance simple et extrêmement légère (Peu de pièces d’usure ou de vieillissement) ;
• Fonctionnement adapté à des températures élevées (+ 50°C) Pas de ventilation, de climatisation et
donc d’énergie détournée ;
• Ne chauffe pas et ne génère donc pas de pertes thermiques.Les avantages du DaNi - Environnement
• Solution de stockage électromécanique et non électrochimique ;
• N’emploie que des composants inertes (aciers de construction, air, eau) et est donc non polluante et
totalement et facilement recyclable ;
• Durable Durée de vie pouvant atteindre 50 ans (nombre de cycles illimité) ;
• Ne consomme ni huile, ni fuel, ni électricité, ni eau (circuit fermé) ;
• Ne produit ni gaz (hydrogène, CO2), ni déchets ;
• Ne présente aucun risque d’incendie, de court-circuit ou d’explosion ;
• N’est pas classé comme marchandise dangereuse pour le transport ;
• Silencieux (Couplage direct à l’alternateur sans boîte de vitesse).Stockage d’énergie photovoltaïque en sites isolés
• Le DaNi est
particulièrement bien
adapté pour le stockage de
l’énergie photovoltaïque
permettant de fournir de
l’énergie 24h/24 en réseau
isolé.
• Facilement transportable et
démontable dans des
conteneurs pouvant devenir
la base de fixation des
panneaux photovoltaïques.Démonstrateur installé à Oupeye • Afin de pouvoir recevoir les clients potentiels et leur faire une démonstration en conditions réelles, une unité de stockage couplée à un générateur photovoltaïque est installée sur une parcelle non-connectée au réseau, non loin du siège de RUTTEN NES ; • Durant la journée, une partie de l’énergie photovoltaïque est stockée et est ensuite restituée une fois la nuit tombée ou lorsque, à tout moment, la demande le justifie (pics de consommation) ; • Des appareils récepteurs, familiers aux types de clients visés et à leurs activités, sont présents sur site et connectés au système.
Projets en développement – DaNi 250 kWh HP
DaNi 250 kWh HP
• Capacités de stockage à partir de 250 kWh pour des
applications commerciales et industrielles (C&I) ;
• Pression max. en phase de stockage : 250 bars ;
• Ce nouveau développement permettra de réduire
fortement la quantité d’eau utilisée, les volumes de
stockage et d’améliorer considérablement la densité
énergétique ;
• Prototype prévu début 2022.
DaNi HP :
• 3,5 conteneurs de 40’
• Capacité de stockage : 250 kWh (100% utilisable)
• Puissance de pointe : 50 kW (pendant 5h)Gamme de puissances
DaNi 30/10 (32) 60/15 (32) … 250/50 (250) 500/100 (250) 1250/200 (250) 2500/400 (250)
Capacité de stockage (nette utilisable) 30 kWh 60 KWh … 250 kWh 500 kWh 1250 kWh 2500 kWh
Puissance nominale (durant 12 h) 2,5 kW 5,0 kW … 20 kW 40 kW 105 kW 208 kW
Puissance de pointe (super puissance) 10 kW (3h) 15 kW (4h) … 50 kW (5h) 100 kW (5h) 200 kW (6h) 400 kW (6 h)
Niveau de maturité technologique Déjà fabriqué … En cours de développement
La capacité/puissance de l’unité de stockage et la taille du générateur (photovoltaïque) doivent être déterminées de manière spécifique pour chaque projet.Positionnement et perspectives Problématique • Une des causes principales du disfonctionnement des mini-réseaux isolés est le vieillissement prématuré et la défaillance du système de stockage électrochimique (batteries). Du fait d’un coût de remplacement élevé et souvent non provisionné, ces systèmes se retrouvent rapidement à l’arrêt et à l’abandon, ce qui engendre de lourdes conséquences pour les communautés s’étant habituées à vivre avec ce service ; Ce que nous apportons • Un système de stockage innovant, plus écologique et plus durable que son homologue électrochimique, intégré dans un projet de production d’énergie renouvelable. • L’expertise, la formation et le soutien technique nécessaires à la pérennité du projet en toute autonomie. Type de bénéficiaires visés • Phase I : Communautés isolées, n’ayant pas accès à l’électricité ou étant connectées à un micro-réseau, alimenté par un groupe électrogène où par un système EnR dont l’élément de stockage électrochimique est défaillant. • Phase II :Clients industriels des pays dans lesquels le taux de disponibilité du réseau est faible, le coût de l’électricité élevé et dont l’activité requiert un accès fiable et permanent à l’énergie et ce à un coût abordable.
SOCCER, des outils pour une
4 transition énergétique inclusive
Frédéric Lefevre, ORESORES partenaire des pouvoirs publics
Gestionnaire des réseaux de distribution
d’électricité, de gaz et d’éclairage public
dans 200 communes wallonnes
2.300 collaborateurs répartis à travers
30 sites en Wallonie
Une vision : « Une transition
énergétique pour tous et de proximité »
34Le contexte de la transition énergétique
Objectifs liés à la part du renouvelable dans le mix énergétique :
Europe 32% en 2030
Wallonie 20% en 2030
et tendre vers une économie décarbonée en 2050
35… et celui de la précarité énergétique
Le constat : près de 30% des ménages Wallons
en situation de précarité énergétique.
L’inclusion sociale est nécessaire pour réussir
la transition énergétique.
36Le projet SocCER
SocCER = Socio-économie des Communautés d'Énergie
Renouvelable
La cohésion sociale comme facteur de réussite de la
transition énergétique
Définir les bonnes pratiques pouvant conduire les
collectivités à partager leur énergie et leur mobilité à partir
de living labs construits autour de la notion de communauté
d’énergie renouvelable
37Description du projet SocCER
Partenaires et parrains
UMons
UCLouvain
Eliosys
Centre de Recherche en Métallurgie
Sociétés de Logements du Plateau
Cluster TWEED
Energie commune
ORES
RESA
Ville de Ans
Commune de Chapelle-lez-Herlaimont
La Ruche chapelloise
Logivesdre
RWADE
CWaPE
Institut pour le Développement Durable
38Living lab 1 : CER logements sociaux (Verviers)
4 maisons unifamiliales (24 locataires sociaux) équipées en photovoltaïque par ORES
Accompagnement sociologique
Volet sociologique CER
39Living lab 2 : CER logements et bâtiments publics (Ans)
367 logements (maisons et appartements)
principalement sociaux et bâtiments publics qui
seront équipés de panneaux photovoltaïques
(investissement public)
Accompagnement sociologique
Définition des modèles technico-économiques
Réflexion relative à la mobilité verte partagée
Volets sociologique, économique, technique CER
et mobilité
40Living lab 3 : CER(s) au niveau d’une commune (Chapelle-lez-Herlaimont)
Entité locale (15.000 habitants sur 18 km²)
Initiative laissée aux citoyens et autorités locales avec
accompagnement sociologique et technico-économique
Tous types de logements et de profils d’habitants
Définition des modèles technico-économiques
Projet pilote de mobilité verte partagée
Volets sociologique, économique, technique CER et mobilité
41SocCER : La cohésion sociale comme facteur de réussite de la transition énergétique
Travaux démarrés début 2021
Résultats intermédiaires fin 2022
Guide de bonnes pratiques disponible fin 2023
42Table ronde 5 Q&A reçues du public à l’écrit
Q&A 20 min
MERCI DE NOUS AVOIR REJOINTS !
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